Emily K. Hayes

1 Departamentul de Pediatrie, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada,

fetale

2 Program absolvent în științe medicale, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada,

Anna Lechowicz

1 Departamentul de Pediatrie, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada,

2 Program absolvent în științe medicale, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada,

Jim J. Petrik

3 Departamentul de Științe Biomedice, Universitatea din Guelph, Guelph, Ontario, Canada,

Yaryna Storozhuk

1 Departamentul de Pediatrie, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada,

Sabrina Paez-Parent

1 Departamentul de Pediatrie, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada,

Qin Dai

1 Departamentul de Pediatrie, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada,

Imtiaz A. Samjoo

1 Departamentul de Pediatrie, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada,

2 Program absolvent în științe medicale, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada,

Margaret Mansell

1 Departamentul de Pediatrie, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada,

Andree Gruslin

4 Divizia de Medicină Fetală Maternă, Departamentul de Obstetrică și Ginecologie, Institutul de Cercetare al Spitalului Ottawa, Universitatea din Ottawa, Ottawa, Ontario, Canada,

5 Departamentul de Medicină Celulară și Moleculară, Institutul de Cercetare al Spitalului Ottawa, Universitatea din Ottawa, Ottawa, Ontario, Canada,

Alison C. Holloway

6 Departamentul de obstetrică și ginecologie, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada,

Sandeep Raha

1 Departamentul de Pediatrie, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada,

2 Program absolvent în științe medicale, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada,

Conceput și proiectat experimentele: SR ACH AG. S-au efectuat experimentele: EKH AL JJP YS SPP QD IAS MM SR. Analizate datele: EH AL JJP AG ACH SR. Reactivi/materiale/instrumente de analiză contribuite: JJP AG SR. Am scris lucrarea: EKH AL ACH SR.

Date asociate

Abstract

Introducere

Datele de la Centrul pentru Controlul Bolilor indică faptul că în 2008, aproape 20% dintre copiii cu vârste cuprinse între 6 și 11 ani erau considerați obezi, iar multe dintre femeile din acest grup sunt susceptibile să rămână obeze până la vârsta fertilă [1]. De fapt, studiile epidemiologice raportează că 15-20% dintre femeile de vârstă reproductivă din Canada, SUA, Australia și Marea Britanie sunt acum obeze clinic (IMC> 30 kg/m 2) [2] - [4]. Odată cu creșterea ratelor de obezitate, este clar că trebuie abordate consecințele obezității pe tot parcursul vieții asupra rezultatelor sarcinii. Există dovezi convingătoare că femeile obeze prezintă un risc crescut de apariție a multor complicații legate de sarcină pentru propria lor sănătate, cum ar fi diabetul gestațional și preeclampsia [5] - [7]. În plus față de problemele de sănătate maternă, există, de asemenea, o creștere considerabilă a riscului de complicații fetale, cum ar fi avorturi spontane, asfixie fetală și naștere mortală [8], precum și un risc crescut de naștere atât pentru vârsta gestațională (SGA), cât și pentru mare pentru copii cu vârstă gestațională (LGA) [2], [9], [10]. Obezitatea pre-gravidă contribuie, de asemenea, la fertilitatea redusă la femei [6], [11], [12]. Acest lucru se poate datora unor întreruperi ale funcției ovocitelor [13] sau unei stări cronice de inflamație asociate cu obezitatea [14], care poate contribui la implantarea afectată a blastocistului [15].

În timp ce mecanismele din spatele reducerii fecundității mediată de obezitate nu sunt clar înțelese, speculațiile actuale sugerează că nivelurile modificate de citokine și adipokine, precum și hormoni precum insulina, pot avea impact asupra ovulației și implantării (revizuite în [16]). Obezitatea maternă este, de asemenea, asociată cu o serie de tulburări metabolice, cum ar fi rezistența la insulină, creșterea trigliceridelor serice și creșterea tensiunii arteriale (revizuită în [17]). În plus față de aceste efecte sistemice, obezitatea a fost asociată și cu modificări specifice țesuturilor în funcția mitocondrială și cu o producție crescută de specii reactive de oxigen (ROS) care duc la creșterea stresului oxidativ [18], [19].

Unele dintre aceste modificări asociate cu obezitatea maternă pot duce la modificări ale dezvoltării sau funcției placentare. O importanță critică pentru o dezvoltare placentară adecvată este stabilirea arhitecturii vasculare între sistemele circulatorii materne și fetale. Deficiențele funcționale la această interfață pot contribui la restricția de creștere intrauterină (IUGR) și preeclampsie (revizuite în [20]), precum și la o creștere semnificativă a decesului prematur al fătului [6], [21], [22]. În timp ce studiile epidemiologice anterioare au legat creșterea IMC cu disfuncția placentară și rezultatele obstetricale adverse [2], [23] mecanismele pentru astfel de asociații nu au fost complet elucidate.

Majoritatea modelelor animale care încearcă să abordeze consecințele obezității materne se concentrează pe rezultatele postnatale [24] sau supun barajele la diete pe termen scurt cu conținut ridicat de grăsimi (IC) chiar înainte de sarcină sau în timpul gestației [25], [26]. Acest lucru a dus la o relativă lipsă de date cu privire la consecințele obezității materne pe termen lung asupra funcției placentare și a dezvoltării fetale. Am dezvoltat un model de rozătoare care abordează consecințele obezității pe tot parcursul vieții asupra dezvoltării placentei. Modelul nostru sugerează că o dietă bogată în grăsimi pe tot parcursul vieții duce la alterarea vascularizației placentei și acest lucru are consecințe negative asupra supraviețuirii fetale. Observăm un număr crescut de nașteri mortale și o greutate redusă la naștere, precum și o supraviețuire neonatală redusă. Aceste rezultate fetale și neonatale slabe se pot datora hipoxiei placentare crescute și a tendinței către stres oxidativ crescut ca o consecință a dezvoltării modificate a vasculaturii placentare.

Rezultate

Dieta HF are ca rezultat creșteri ale biomarkerilor asociați cu obezitatea

Barajele alimentate cu HF au fost cu 22% mai grele până la vârsta de 19 săptămâni (Figura S1) și au prezentat niveluri de 3 ori mai mari de leptină serică comparativ cu barajele alimentate cu CON (Tabelul 1). Pentru a evalua compoziția grăsimii corporale la baraje înainte de sarcină, s-au efectuat scanări CT (n = 7 în fiecare grup) la vârsta de 19 săptămâni (Figurile 1A și 1B). Conținutul total de grăsime corporală pentru zona dintre fundul plămânilor și partea superioară a articulației sacroiliace a fost de aproximativ 7 ori mai mare în barajele alimentate cu HF în comparație cu barajele alimentate cu CON (Figura 1C). În plus, s-a constatat că greutatea tamponului adipos abdominal în timpul sarcinii (GD15) a fost de 2,5 ori mai mare la animalele hrănite cu HF (10,08 ± 0,49% față de 4,24 ± 0,25% din greutatea corporală totală; Figura 1D).